Intervista con Christian Bach
«I carburanti sintetici sono necessari – su larga scala»
21 febbraio 2023 agvs-upsa.ch – Tutti parlano del «divieto dei motori a combustione interna» nell'UE. Ma ha senso eliminare i motori a combustione entro il 2035 e quanto sono promettenti i carburanti sintetici per il futuro?
«Non possiamo raggiungere gli obiettivi di CO2 solo con l'elettromobilità, così come non possiamo farlo con i carburanti sintetici. Ecco perché abbiamo bisogno di entrambi», sottolinea Christian Bach, responsabile del dipartimento Sistemi di propulsione per veicoli dell'Empa. Foto: AGVS media
tpf. AUTOINSIDE chiede a uno dei più rinomati esperti di sistemi di propulsione alternativi: Christian Bach è capo del dipartimento Sistemi di Propulsione per Veicoli presso il Laboratorio Federale Svizzero per la Prova dei Materiali e la Ricerca (Empa), presidente del Forum di Studio Svizzero per i Sistemi di Propulsione Mobile (SSM) e docente presso il Politecnico di Zurigo e l'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna.
Signor Bach, quale scenario prevede per il 2035 per quanto riguarda il mix di varianti di propulsione?
Christian Bach: In Svizzera potrebbe essere possibile un'elevata quota elettrica, ma in gran parte d'Europa questo non è chiaro a causa delle reti elettriche, a volte molto peggiori. Nel 2019, uno studio dell'Università di Ginevra e di BKW ha dimostrato che solo in Svizzera sarebbero necessari investimenti per undici miliardi di franchi per migliorare le reti di distribuzione già buone; altrove, la necessità di espansione è maggiore. Presumo quindi che in tutta Europa sarà offerto un mix di trazione, anche per le automobili, anche dopo il 2035. In ogni caso, per i veicoli commerciali.
Come si spiega allora il fatto che i politici e l'industria automobilistica ritengano di puntare soprattutto sui veicoli elettrici?
A causa della prevista forte espansione della produzione di energia elettrica rinnovabile, il passaggio all'uso diretto dell'elettricità, laddove possibile, ha senso ed è logico. Tuttavia, non è vero che i politici e l'industria automobilistica si concentrano solo sulla mobilità elettrica. Esistono molti programmi per l'idrogeno e i carburanti sintetici o biogenici; l'UE, ad esempio, sta discutendo di tassi di miscelazione ambiziosi.
Abbiamo bisogno di carburanti sintetici o biogenici per la protezione del clima?
Secondo le Prospettive energetiche 2050+ dell'Ufficio federale dell'energia, la decarbonizzazione del trasporto stradale in Svizzera nel 2050 richiederà all'incirca la stessa quantità di carburanti sintetici dell'energia elettrica rinnovabile, ossia circa 15 terawattora, o TWh, o 1,5 miliardi di litri equivalenti di gasolio ogni anno. A ciò si aggiunge il trasporto aereo con altri 15-20 TWh. Inoltre, i combustibili sintetici saranno probabilmente indispensabili anche per la decarbonizzazione dei processi industriali ad alta temperatura - circa 20 TWh oggi. La risposta è quindi: sì, i combustibili sintetici sono necessari - su larga scala! I combustibili sintetici sono inefficienti nella produzione, ma comunque necessari, perché il mondo non ha un problema di energia, ma di CO2. Sono prodotti a partire da idrogeno e CO2. Quando vengono utilizzati, viene prodotta solo la quantità di CO2 che è stata precedentemente prelevata dall'atmosfera per la loro produzione. Il fattore decisivo è il modo in cui viene prodotto l'idrogeno. Se si utilizza energia rinnovabile, si ha un'elevata riduzione di CO2; se l'idrogeno è prodotto da combustibili fossili, si può guidare ugualmente con i combustibili fossili. Ma questo è anche il caso dell'elettricità per la mobilità elettrica.
Anche se l'UE sta discutendo di esentare non solo l'uso dell'idrogeno ma anche quello dei cosiddetti carburanti elettronici, sta pianificando un divieto di fatto sui veicoli a combustione interna per il 2035. L'UE è sulla strada giusta?
Sì, se questo percorso verrà seguito fino in fondo. Come ho detto, ritengo improbabile che un divieto dei veicoli a combustione interna sia pienamente realizzabile in Europa. Tuttavia, per raggiungere l'obiettivo del 2050, data la durata di vita tipica dei veicoli di 15 anni, è necessario che a partire dal 2035 non circolino più veicoli che utilizzano energia fossile. Inoltre, il parco mondiale di 1,4 miliardi di veicoli con motore a combustione interna deve abbandonare i combustibili fossili. Non raggiungeremo gli obiettivi di CO2 con la sola mobilità elettrica, così come non lo faremo con i soli carburanti sintetici. Ecco perché abbiamo bisogno di entrambi.
I carburanti non fossili sono ancora una nicchia costosa, rara e ad alta intensità energetica. È possibile aumentarne la produzione in un periodo di tempo ragionevole e in considerazione della carenza di elettricità con un dispendio energetico giustificabile?
La mobilità basata sui combustibili sintetici è costosa quanto la mobilità elettrica. Ciò significa che i carburanti sintetici potrebbero essere introdotti sul mercato con le stesse misure, ossia l'accreditamento della riduzione di CO2 e l'esenzione dall'imposta sugli oli minerali o dalla TTPCP durante l'introduzione sul mercato. Dal punto di vista tecnologico ed energetico, tutto è praticamente pronto per la produzione industriale di carburanti sintetici, ma manca ancora la sicurezza degli investimenti. Tuttavia, la situazione sta per cambiare con i requisiti europei per una quota di miscelazione. Partiamo dal presupposto che i carburanti sintetici saranno prodotti nella cintura solare della Terra. Lì c'è il doppio della radiazione solare per metro quadrato di superficie ed enormi aree incolte.
Vede ancora un futuro da diesel e che ruolo ha il biogas come carburante?
Senza i combustibili rinnovabili, i motori a combustione non hanno futuro, ma ci sono applicazioni per le lunghe distanze e per le operazioni di carico che non potranno fare a meno dei motori diesel nei decenni a venire. Queste applicazioni non devono rimanere combustibili fossili se vogliamo raggiungere gli obiettivi climatici. Il biogas è una risorsa energetica più complessa ma spesso sottovalutata. Non esiste un riciclaggio più impressionante della conversione dei rifiuti verdi e del letame in carburante. Attualmente il biogas sta vivendo un boom nel settore dei veicoli commerciali, ma è frenato dalle rigide normative sulla TTPCP.
Lei è un ingegnere automobilistico. Che tipo di motore guida e quale comprerebbe oggi?
Guido privatamente un'auto a biogas e la ricomprerei. Il biogas è solo marginalmente più costoso della benzina o del diesel. I veicoli a biogas sono tra quelli con il miglior ecobilancio. Apprezzo anche il fatto di non dover essere mainstream.
«Non possiamo raggiungere gli obiettivi di CO2 solo con l'elettromobilità, così come non possiamo farlo con i carburanti sintetici. Ecco perché abbiamo bisogno di entrambi», sottolinea Christian Bach, responsabile del dipartimento Sistemi di propulsione per veicoli dell'Empa. Foto: AGVS media
tpf. AUTOINSIDE chiede a uno dei più rinomati esperti di sistemi di propulsione alternativi: Christian Bach è capo del dipartimento Sistemi di Propulsione per Veicoli presso il Laboratorio Federale Svizzero per la Prova dei Materiali e la Ricerca (Empa), presidente del Forum di Studio Svizzero per i Sistemi di Propulsione Mobile (SSM) e docente presso il Politecnico di Zurigo e l'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna.
Signor Bach, quale scenario prevede per il 2035 per quanto riguarda il mix di varianti di propulsione?
Christian Bach: In Svizzera potrebbe essere possibile un'elevata quota elettrica, ma in gran parte d'Europa questo non è chiaro a causa delle reti elettriche, a volte molto peggiori. Nel 2019, uno studio dell'Università di Ginevra e di BKW ha dimostrato che solo in Svizzera sarebbero necessari investimenti per undici miliardi di franchi per migliorare le reti di distribuzione già buone; altrove, la necessità di espansione è maggiore. Presumo quindi che in tutta Europa sarà offerto un mix di trazione, anche per le automobili, anche dopo il 2035. In ogni caso, per i veicoli commerciali.
Come si spiega allora il fatto che i politici e l'industria automobilistica ritengano di puntare soprattutto sui veicoli elettrici?
A causa della prevista forte espansione della produzione di energia elettrica rinnovabile, il passaggio all'uso diretto dell'elettricità, laddove possibile, ha senso ed è logico. Tuttavia, non è vero che i politici e l'industria automobilistica si concentrano solo sulla mobilità elettrica. Esistono molti programmi per l'idrogeno e i carburanti sintetici o biogenici; l'UE, ad esempio, sta discutendo di tassi di miscelazione ambiziosi.
Abbiamo bisogno di carburanti sintetici o biogenici per la protezione del clima?
Secondo le Prospettive energetiche 2050+ dell'Ufficio federale dell'energia, la decarbonizzazione del trasporto stradale in Svizzera nel 2050 richiederà all'incirca la stessa quantità di carburanti sintetici dell'energia elettrica rinnovabile, ossia circa 15 terawattora, o TWh, o 1,5 miliardi di litri equivalenti di gasolio ogni anno. A ciò si aggiunge il trasporto aereo con altri 15-20 TWh. Inoltre, i combustibili sintetici saranno probabilmente indispensabili anche per la decarbonizzazione dei processi industriali ad alta temperatura - circa 20 TWh oggi. La risposta è quindi: sì, i combustibili sintetici sono necessari - su larga scala! I combustibili sintetici sono inefficienti nella produzione, ma comunque necessari, perché il mondo non ha un problema di energia, ma di CO2. Sono prodotti a partire da idrogeno e CO2. Quando vengono utilizzati, viene prodotta solo la quantità di CO2 che è stata precedentemente prelevata dall'atmosfera per la loro produzione. Il fattore decisivo è il modo in cui viene prodotto l'idrogeno. Se si utilizza energia rinnovabile, si ha un'elevata riduzione di CO2; se l'idrogeno è prodotto da combustibili fossili, si può guidare ugualmente con i combustibili fossili. Ma questo è anche il caso dell'elettricità per la mobilità elettrica.
Anche se l'UE sta discutendo di esentare non solo l'uso dell'idrogeno ma anche quello dei cosiddetti carburanti elettronici, sta pianificando un divieto di fatto sui veicoli a combustione interna per il 2035. L'UE è sulla strada giusta?
Sì, se questo percorso verrà seguito fino in fondo. Come ho detto, ritengo improbabile che un divieto dei veicoli a combustione interna sia pienamente realizzabile in Europa. Tuttavia, per raggiungere l'obiettivo del 2050, data la durata di vita tipica dei veicoli di 15 anni, è necessario che a partire dal 2035 non circolino più veicoli che utilizzano energia fossile. Inoltre, il parco mondiale di 1,4 miliardi di veicoli con motore a combustione interna deve abbandonare i combustibili fossili. Non raggiungeremo gli obiettivi di CO2 con la sola mobilità elettrica, così come non lo faremo con i soli carburanti sintetici. Ecco perché abbiamo bisogno di entrambi.
I carburanti non fossili sono ancora una nicchia costosa, rara e ad alta intensità energetica. È possibile aumentarne la produzione in un periodo di tempo ragionevole e in considerazione della carenza di elettricità con un dispendio energetico giustificabile?
La mobilità basata sui combustibili sintetici è costosa quanto la mobilità elettrica. Ciò significa che i carburanti sintetici potrebbero essere introdotti sul mercato con le stesse misure, ossia l'accreditamento della riduzione di CO2 e l'esenzione dall'imposta sugli oli minerali o dalla TTPCP durante l'introduzione sul mercato. Dal punto di vista tecnologico ed energetico, tutto è praticamente pronto per la produzione industriale di carburanti sintetici, ma manca ancora la sicurezza degli investimenti. Tuttavia, la situazione sta per cambiare con i requisiti europei per una quota di miscelazione. Partiamo dal presupposto che i carburanti sintetici saranno prodotti nella cintura solare della Terra. Lì c'è il doppio della radiazione solare per metro quadrato di superficie ed enormi aree incolte.
Vede ancora un futuro da diesel e che ruolo ha il biogas come carburante?
Senza i combustibili rinnovabili, i motori a combustione non hanno futuro, ma ci sono applicazioni per le lunghe distanze e per le operazioni di carico che non potranno fare a meno dei motori diesel nei decenni a venire. Queste applicazioni non devono rimanere combustibili fossili se vogliamo raggiungere gli obiettivi climatici. Il biogas è una risorsa energetica più complessa ma spesso sottovalutata. Non esiste un riciclaggio più impressionante della conversione dei rifiuti verdi e del letame in carburante. Attualmente il biogas sta vivendo un boom nel settore dei veicoli commerciali, ma è frenato dalle rigide normative sulla TTPCP.
Lei è un ingegnere automobilistico. Che tipo di motore guida e quale comprerebbe oggi?
Guido privatamente un'auto a biogas e la ricomprerei. Il biogas è solo marginalmente più costoso della benzina o del diesel. I veicoli a biogas sono tra quelli con il miglior ecobilancio. Apprezzo anche il fatto di non dover essere mainstream.
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